CN2506911Y - 多功能空调热水装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能空调热水装置,包括有压缩机、四通换向阀、冷凝换热器、蒸发换热器、膨胀阀通过制冷剂管路依次连接构成的制冷封闭回路,还包括有热水回路,热水回路由放热换热器、热水箱、水泵、热水用户、补水管通过水管连接构成,放热换热器同时连接于制冷封闭回路中四通换向阀与压缩机之间。本装置具有①制冷;②采暖;③制热水;④制冷同时制热水;⑤采暖同时制热水等功能,可实现一机多用,能源利用率高,应用的领域较广。
Description
本实用新型涉及空调和热水设备，特别涉及一种空调热水装置。
传统的热水设备的工作方式是用电通过电热丝或者燃烧燃料的形式直接对水进行加热而获得热水，这种制热水方式消耗一次能源大，是我国一次能源利用效率低(比国际先进水平平均低10％以上)的原因之一，特别是通过燃料燃烧加热的形式直接或间接排放的废气会对环境造成不同程度的污染，所以不符合节能环保的要求。另外，传统的热泵空调基本上都是制冷和采暖分别单独运行的功能，空调在制冷时把废热排放到大气中，在采暖时把冷量排放到大气中，这些能源并没有合理地加以利用，造成了大量的能源浪费；还有，一般建筑物需要的制冷和热水由空调和锅炉分别提供，这样就需要使用不同的设备，因而设备投资费用较大，占地面积多，运行费用高，而且对环境污染亦比较大。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可以同时提供制冷、采暖、热水等多种功能的多功能空调热水装置。
本实用新型通过下述技术方案来实现：本多功能空调热水装置包括有压缩机、四通换向阀、冷凝换热器、蒸发换热器、膨胀阀通过制冷剂管路依次连接构成的制冷封闭回路，还包括有热水回路，热水回路由放热换热器、热水箱、水泵、热水用户、补水管通过水管连接构成，所述放热换热器同时连接于制冷封闭回路中四通换向阀与压缩机之间以吸收制冷封闭回路中的热量来制取热水。
所述制冷封闭回路包括有集热回路，所述集热回路由吸热换热器、集热器、循环水泵通过水管相连接构成，其中集热器可以为太阳能集热器，可以采集太阳能对制冷剂加热以提高其能量；集热器亦可为其他低品位热源(如河水、井水、海水、工业废热等)收集器，这样可以吸收其它形式的能量来提高制冷剂在蒸发器蒸发时吸收的热量。
本实用新型的作用原理是：依据热力学第二定律，本多功能空调热水装置所包含的由压缩机、四通换向阀、冷凝换热器、蒸发换热器、膨胀阀通过制冷剂管路依次连接构成的制冷封闭回路通过四通换向阀的转换可以实现一般热泵空调的制冷和采暖功能；而由放热换热器、热水箱、水泵、热水用户、补水管通过水管连接构成的热水回路可以由放热换热器吸收流经其管程的制冷剂冷凝时放出的热量来加热流经其另一侧壳程的自来水以提供热水给用户使用；与制冷封闭回路连接的集热回路可以通过集热器收集太阳能等外界低品位热量来提高流经吸热换热器的制冷剂蒸气的过热度，以提高本空调热水装置的运行效率。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：(1)本多功能空调热水装置具有以下几种功能——①制冷；②采暖；③制热水；④制冷同时制热水；⑤采暖同时制热水，因而实现了一机多用，可减少投资，大大提高设备的利用率，并可减少设备占用空间，相对于传统的设备其功能更强、适用范围更广；(2)本装置可充分利用外界低品位热量(如空气、河水、海水、太阳能等)来生产热水，满足人们的生产与生活需要，因而可明显节约一次能源，提高能源的利用率，而且可以减少污染的排放，环保效果非常好；同时所包括的集热回路可使本装置在低温环境下制热效率更高，在低温的冬季，除霜过程不用吸取室内热量，只吸收辅助集热器热源的热量就可以除霜，使室内温度更加稳定；(3)本多功能空调热水装置的运行效率高，经测试其制冷、制热水的综合COP最高可达到10，节能效果显著，相对于一般的加热方式如锅炉加热(COP约为0.9)其能源利用率非常高；(4)本多功能空调热水装置运行安全可靠，杜绝了一般制热水方式如电加热或燃料燃烧带来的消防隐患，更加适合对安全性要求比较高的场合；(5)本多功能空调热水装置具有吸收低温热源的能力，因此可以结合现有的太阳能热水器使用，克服太阳能热水器在阴雨天气或者气温低的春秋冬季热水温度低、热水量少的缺点；(6)本多功能空调热水装置结构简单，生产成本较低，而且应用领域广，可应用于需要制冷、采暖、制热水的工业、医院、旅游宾馆、饭店、餐饮娱乐、健身桑拿、家庭住宅等领域。
图1是本实用新型多功能空调热水装置的结构示意图。
图2是图1所示多功能空调热水装置的另一结构示意图。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
制冷
本实用新型多功能空调热水装置的结构如图1所示，包括有由压缩机1、放热换热器5、四通换向阀2、吸热换热器4、冷凝换热器6、膨胀阀8、蒸发换热器9通过制冷剂管路连接构成的制冷封闭回路，还包括有由放热换热器5、循环水泵10、热水箱7、热水用户11、补水管12等通过水管连接构成的热水回路，放热换热器5同时连接于制冷封闭回路中四通换向阀2与压缩机1之间；制冷封闭回路还包括有由吸热换热器4、集热器3、循环水泵14通过水管相连接构成的集热回路，其中集热器3为太阳能集热器，可以采集太阳能对制冷剂进一步加热以提高其吸收的能量。
需要制冷时，压缩机1工作，把制冷剂蒸气压缩成高温高压气体，并通过四通换向阀2使高压气体经过放热换热器5、四通换向阀2、吸热换热器4流到冷凝换热器6进行冷凝，冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀8流到蒸发换热器9蒸发后又回压缩机重新下一个循环；蒸发过程吸收大量热量，由风机(或者水泵)13把冷量输送到需要制冷的场所。这时热水回路和集热回路的水泵10、14停止，热水回路及集热回路没有启动。
实施例2
采暖
实现此功能时本多功能空调热水装置的结构如图2所示，与图1所不同的结构是四通换向阀2通道方向改变，原封闭的两个通道接通，原连通的两个通道封闭，此时制冷剂在制冷封闭回路的流向发生了改变，流经换热器6、9的方向与图1中的方向相反，此时换热器9为冷凝换热器，换热器6为蒸发换热器。
需要采暖时，压缩机工作，把制冷剂蒸气压缩成高温高压气体，并通过四通换向阀2的转换使高温高压气体依次经过放热换热器5、四通换向阀2，流到冷凝换热器9进行冷凝成液体，制冷剂液体通过膨胀阀8节流后，流到蒸发换热器6蒸发后又回压缩机1重新下一个循环；冷凝过程排放大量的热量，由风机(或者水泵)13把热量输送到需要采暖的场所。这时热水回路的水泵10停止，热水回路没有启动。集热回路的水泵14可以运行，启动集热回路，利用太阳能来补充吸热量，并作除霜的热源。
实施例3
制热水
实现此功能时本多功能空调热水装置的结构亦如图2所示。
需要制热水时，压缩机1工作，把制冷剂蒸气压缩成高温高压气体，并通过四通换向阀2的转换，使高温高压气体依次经过放热换热器5、四通换向阀2，流到冷凝换热器9进行冷凝成液体，制冷剂液体通过膨胀阀8节流后，流到蒸发换热器6及吸热换热器4蒸发后又回压缩机1重新下一个循环；制冷剂在放热换热器5进行冷凝时放出大量热量，此时热水回路的水泵10运行，带动水流经放热换热器5吸收热量后成为热水，输送到热水箱7储存，并供给热水用户11使用，使用热水时，由补水管12提供压力并自动补水，当热水箱7的水温达到设定值时，整个装置停止工作，热水箱7充满所需热水，当检测到热水箱7的水温降低到设定值时，整个装置又开始工作；冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀8节流后在蒸发换热器6及吸热换热器4蒸发，蒸发过程中制冷剂吸收外界大量热量；同时集热回路亦开始工作，太阳能集热器3收集太阳能加热集热回路中的介质，并在水泵14的驱动下使其介质在吸热换热器4通过热交换加热制冷剂以加速其蒸发，这样可以充分利用自然能源，提高装置的制热水效率。
实施例4
制冷同时制热水
实现此功能时本多功能空调热水装置的结构亦如图1所示。需要制冷同时制热水时，压缩机1工作，把制冷剂蒸气压缩成高温高压气体，并通过四通换向阀2的转换，使高压气体依次经过放热换热器5、四通换向阀2、流到冷凝换热器6后通过膨胀阀8，流到蒸发换热器9蒸发后又回压缩机1重新下一个循环；制冷剂在放热换热器5进行冷凝放出大量热量，此时水泵10运行带动热水回路的水流经放热换热器5，水吸收热量成为热水，输送到热水箱7储存，并供给热水用户11使用，制冷剂在放热换热器5放不完的热量流到冷凝换热器6进行第二次冷凝，冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀8，流到蒸发换热器9蒸发，蒸发过程吸收大量热量，由风机(或者水泵)13把冷量输送到需要制冷的场所；热水回路的水泵10和冷凝换热器风机15互相协调工作，当热水需要满足时，水泵10减小运行速度或者停止运行，而冷凝换热器风机15自动提高转速运行，排放多余热量。
实施例5
采暖同时制热水
实现此功能时本多功能空调热水装置的结构亦如图2所示。需要采暖同时制热水时，压缩机1工作，把制冷剂蒸气压缩成高温高压气体，并通过四通换向阀2的转换，使高温高压气体依次经过放热换热器5、四通换向阀2后流到冷凝换热器9，然后通过膨胀阀8后流到蒸发换热器6及吸热换热器4蒸发后回压缩机1重新下一个循环。制冷剂在放热换热器5进行冷凝放出大量热量，此时热水回路的水泵10运行带动水流经放热换热器5吸收热量成为热水输送到热水箱7储存，并供给热水用户11使用；制冷剂再经过冷凝换热器9进行第二次冷凝，所放出的热量由风机(或者水泵)13输送到需要采暖的场所；这种情况下集热回路亦开始工作，太阳能集热器3收集太阳能加热集热回路中的介质，并在水泵14的驱动下使其介质在吸热换热器4通过热交换加热制冷剂以提高蒸发过程吸收的热量，这样可以充分利用自然能源，提高装置的采暖及制热水效率。
Claims (3)
1、一种多功能空调热水装置，包括有压缩机(1)、四通换向阀(2)、冷凝换热器(6)、蒸发换热器(9)、膨胀阀(8)通过制冷剂管路依次连接构成的制冷封闭回路，其特征在于：还包括有热水回路，热水回路由放热换热器(5)、水泵(10)、热水箱(7)、热水用户(11)、补水管(12)通过水管连接构成，放热换热器(5)同时连接于制冷封闭回路中四通换向阀(2)与压缩机(1)之间。
2、根据权利要求1所述的多功能空调热水装置，其特征在于：制冷封闭回路包括有集热回路，所述集热回路由吸热换热器(4)、集热器(3)、循环泵(14)通过水管相连接构成。
3、根据权利要求2所述的多功能空调热水装置，其特征在于：集热器(3)为太阳能集热器，亦可为河水、井水、海水、工业废热收集器。
Priority Applications (1)
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| CN 01242961 CN2506911Y (zh) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 多功能空调热水装置 |
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| CN 01242961 CN2506911Y (zh) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 多功能空调热水装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101706180B (zh) * | 2009-05-25 | 2011-03-30 | 广东志高空调有限公司 | 一种太阳能复合能源空调热水装置 |
| CN102679516A (zh) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | 封贻沛 | 一种用冷暖空调废热制热水的方法及系统 |
| CN103216885A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 周登荣 | 风塔发电站的综合热水循环利用系统 |
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2001
- 2001-08-06 CN CN 01242961 patent/CN2506911Y/zh not_active Expired - Fee Related
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